Genel Kimya: hızlı tekrar paketi

Formül kâğıtları, her konunun temel yöntem adımları ve 14 alıştırma sorusu; tam çözümler en sonda.

Yeni sorular Derse dön

Yazdırma penceresinde, bir kopyayı cihazınızda saklamak için “PDF olarak kaydet” seçeneğini seçin.

1Formüller ve yöntemler

Stokiyometri

Mol: n = m/M
Konsantrasyon: c = n/V
Mol oranı: denkleştirilmiş denklemin katsayılarını kullanın
Sınırlayıcı reaktan: ilk tükenen
Yüzde verim: gerçek / teorik × 100%

Yöntem

Kimyasal denklemi yazın ve denkleştirin.
Verilen kütleyi mole çevirin: n = m/M.
İstediğiniz maddenin mol sayısını bulmak için katsayıları mol oranı olarak kullanın.
m = n·M ile kütleye geri çevirin. İki reaktan varsa önce sınırlayıcı reaktanı bulun.

Molarite ve seyreltme

Molarite: c = n/V (mol/L)
Mol: n = m/M
Seyreltme: c₁V₁ = c₂V₂
Karışma: c = (c₁V₁ + c₂V₂)/(V₁ + V₂)

Yöntem

Kütleyi n = m/M ile mole çevirin.
Hacmi litreye çevirin.
Molarite c = n/V, mol/L cinsinden.
Seyreltmede mol sayısı aynı kalır: c₁V₁ = c₂V₂.

İdeal gaz yasası

İdeal gaz yasası: pV = nRT
Gaz sabiti: R = 8,314 J/(mol·K)
Birleşik gaz yasası: p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂
Mol: n = m/M
Sıcaklık: T[K] = T[°C] + 273,15

Kalorimetri ve entalpi

Isı: q = m·c·ΔT
Su: c = 4,18 J/(g·°C)
Kalorimetre: verilen ısı = alınan ısı
Tepkime entalpisi: ΔH° = ΣΔH°_f(products) − ΣΔH°_f(reactants)

Kimyasal denge

Denge sabiti: K_c = [C]^c[D]^d/([A]^a[B]^b)
ICE tablosu: Başlangıç, Değişim (×katsayı), Denge
İkinci derece denklem: x = (−b + √(b² − 4ac))/(2a)

Yöntem

K_c’yi, her biri katsayısı kadar kuvveti alınmış ürünler bölü reaktanlar olarak yazın.
Bir ICE tablosu kurun: Başlangıç, Değişim (katsayılar çarpı x adımlarıyla), Denge.
Denge ifadelerini K_c’ye yerleştirin ve x için çözün.
x’in bir yaklaşım için yeterince küçük olup olmadığını kontrol edin; değilse ikinci derece denklemi çözün.

pH ve tamponlar

pH: pH = −log[H⁺]
pOH: pOH = −log[OH⁻], pH + pOH = 14
Zayıf asit: [H⁺] ≈ √(K_a·c)
Tampon: pH = pK_a + log([A⁻]/[HA])
Seyreltme: c₁V₁ = c₂V₂

Yöntem

Asit veya bazın kuvvetli (tamamen iyonlaşmış) mı yoksa zayıf mı olduğuna karar verin.
Kuvvetli asit: [H⁺] derişimine eşittir. Kuvvetli baz: önce [OH⁻]’yi bulun.
Zayıf asit: x = [H⁺] için K_a = x²/(c − x)’i çözün.
pH = −log[H⁺] ve 25 °C’de pH + pOH = 14.

Tepkime kinetiği

Birinci derece: ln(C_A/C_A0) = −kt
Yarılanma süresi (birinci derece): t_½ = ln 2/k
İkinci derece: 1/C_A = 1/C_A0 + kt
Arrhenius: k = A·e^−E_a/(RT)
İki sıcaklık: ln(k₂/k₁) = (E_a/R)(1/T₁ − 1/T₂)

2Alıştırma soruları

1.StokiyometriOrta

10 g CH₄ ve 20 g O₂, CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O denklemine göre tepkimeye giriyor. En fazla ne kadar kütle m H₂O oluşabilir?

M(CH₄) = 16,04M(O₂) = 32M(H₂O) = 18,02 g/mol

m = g

2.StokiyometriZor

2Na + Cl₂ → 2NaCl tepkimesinde 10 g Na tamamen tepkimeye giriyor (diğer reaktanlar fazla) ve 19,06 g NaCl toplanıyor. Yüzde verim Y'i bulun.

M(Na) = 22,99 g/molM(NaCl) = 58,44 g/molgerçek: 19,06 g

Y = %

3.Molarite ve seyreltmeOrta

0,2 mol/L’lik çözeltiden 500 mL gerekiyor ve elinizde 1,5 mol/L’lik bir stok çözelti var. Ne kadar stok çözelti hacmi V₁ gerekir?

c₁ = 1,5 mol/Lc₂ = 0,2 mol/LV₂ = 500 mL

V₁ = mL

4.Molarite ve seyreltmeZor

1,5 mol/L’lik bir çözeltiden 250 mL, aynı maddenin 1,2 mol/L’lik çözeltisinden 500 mL ile karıştırılıyor. Karışımın derişimi c değerini bulun (hacimler toplanabilir).

c₁ = 1,5 mol/LV₁ = 250 mLc₂ = 1,2 mol/LV₂ = 500 mL

c = mol/L

5.İdeal gaz yasasıOrta

400 g Ar, 300 kPa ve 5 °C koşullarında hangi hacmi V kaplar? İdeal gaz kabul edin.

m = 400 gM = 39,95 g/molP = 300 kPaT = 5 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

6.İdeal gaz yasasıZor

Ar gazının 900 kPa ve 180 °C koşullarındaki yoğunluğu ρ değerini ideal gaz kabul ederek bulun.

M = 39,95 g/molP = 900 kPaT = 180 °CR = 8,314 J/(mol·K)

ρ = kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpiOrta

90 °C’deki 100 g’lık bir kurşun bloğu (c = 0,129 J/(g·°C)), yalıtılmış bir kaptaki 24 °C’de 100 g suya (c = 4,18 J/(g·°C)) bırakılıyor. Son sıcaklık T_f değerini bulun.

m_metal = 100 gc_metal = 0,129 J/(g·°C)T_metal = 90 °Cm_water = 100 gT_water = 24 °Cc_water = 4,18 J/(g·°C)

T_f = °C

8.Kalorimetri ve entalpiZor

Standart oluşum entalpilerini kullanarak C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O(l) tepkimesinin ΔH° değerini bulun.

ΔH°f(C₆H₁₂O₆) = −1274 kJ/molΔH°f(CO₂) = −393,5 kJ/molΔH°f(H₂O, l) = −285,8 kJ/molΔH°f(O₂) = 0

ΔH° = kJ

9.Kimyasal dengeOrta

Bir kaba 0,8 mol/L H₂ ve 0,8 mol/L I₂ konuyor ve H₂ + I₂ ⇌ 2HI tepkimesi gerçekleşiyor; K_c = 36. Denge derişimi [H₂] değerini bulun.

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,8 mol/LK_c = 36

[H₂] = mol/L

10.Kimyasal dengeZor

PCl₅ ayrışıyor: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, tepkime sıcaklığında K_c = 0,5. Kapta başlangıçta yalnızca 0,1 mol/L PCl₅ var. Denge derişimi [PCl₅] değerini bulun.

[PCl₅]₀ = 0,1 mol/LK_c = 0,5

[PCl₅] = mol/L

11.pH ve tamponlarOrta

0,2 mol/L'lik benzoik asit çözeltisinin (Ka = 6,3 × 10⁻⁵) pH'ı pH'ı bulun.

c = 0,2 mol/LKa = 6,3 × 10⁻⁵

pH =

12.pH ve tamponlarZor

1,00 L'lik bir tampon 0,1 mol hipokloröz asit ve 0,15 mol konjuge bazını içeriyor (Ka = 3 × 10⁻⁸). 0,02 mol NaOH ekleniyor. Yeni pH pH'i bulun.

n(HA) = 0,1 moln(A⁻) = 0,15 moln(OH⁻) = 0,02 molKa = 3 × 10⁻⁸

pH =

13.Tepkime kinetiğiOrta

İkinci dereceden bir tepkimede (−r_A = k·C_A²) k = 0,25 L/(mol·min) ve başlangıç derişimi 0,8 mol/L’dir. İlk yarılanma süresi t_½ değerini bulun.

k = 0,25 L/(mol·min)C_A0 = 0,8 mol/L

t_½ = min

14.Tepkime kinetiğiZor

Bir tepkimenin 20 °C’deki hız sabiti 0,005 min⁻¹ ve aktivasyon enerjisi 50 kJ/mol. 35 °C’deki hız sabiti k₂ değerini bulun.

k₁ = 0,005 min⁻¹T₁ = 20 °CT₂ = 35 °CE_a = 50 kJ/molR = 8,314 J/(mol·K)

k₂ = min⁻¹

3Çözeltiler

1.Stokiyometri

Cevap: m = 11,26 g

Stokiyometri: denkleştirilmiş denklem gramları değil tanecikleri sayar. Kütleyi n = m/M ile mole çevirin, denklemin katsayılarını mol oranı olarak kullanın, sonra m = n·M ile geri çevirin. İki reaktan varsa sınırlayıcı reaktan önce tükenen ve ürün miktarını belirleyen reaktandır.

Her reaktanın mol sayısı

n(CH₄) = 10/16,04 = 0,6234 mol

n(O₂) = 20/32 = 0,625 mol

Sınırlayıcı reaktan

0,6234/1 = 0,6234, 0,625/2 = 0,3125 → O₂

Ürünün kütlesi

n(H₂O) = 0,3125·2 = 0,625 mol

m = 0,625·18,02 = 11,26 g

Cevap

m = 11,26 g

2.Stokiyometri

Cevap: Y = 74,98 %

Teorik verim

n(Na) = 10/22,99 = 0,435 mol

m = 0,435·2/2·58,44 = 25,42 g

Yüzde verim

Y = 19,06/25,42·100 = 74,98%

Cevap

Y = 74,98%

3.Molarite ve seyreltme

Cevap: V₁ = 66,67 mL

Molarite: derişim c = n/V, mol/L cinsinden; burada n = m/M. Seyreltme çözücü ekler ama çözünen eklemez, bu yüzden mol sayısı aynı kalır: c₁·V₁ = c₂·V₂. Aynı maddenin iki çözeltisi karıştırıldığında mol sayıları da hacimler de toplanır.

Stok çözelti hacmi

V₁ = c₂·V₂/c₁ = 0,2·500/1,5 = 66,67 mL

Cevap

V₁ = 66,67 mL

4.Molarite ve seyreltme

Cevap: c = 1,3 mol/L

Toplam miktar

n = 1,5·250 + 1,2·500 = 975 mmol

Karışımın derişimi

c = 975/750 = 1,3 mol/L

Cevap

c = 1,3 mol/L

5.İdeal gaz yasası

Cevap: V = 77,18 L

İdeal gaz yasası: PV = nRT, n = m/M ile.

Mol

n = 400/39,95 = 10,01 mol

T = 5 + 273,15 = 278,1 K

Hacim

V = nRT/P = 10,01·8,314·278,1/300 = 77,18 L

Cevap

V = 77,18 L

6.İdeal gaz yasası

Cevap: ρ = 9,543 kg/m³

İdeal gaz yoğunluğu: ρ = PM/(RT).

Gaz yasasını düzenleyin

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)

T = 180 + 273,15 = 453,1 K

Yoğunluk

ρ = 900·39,95/(8,314·453,1) = 9,543 kg/m³

Cevap

ρ = 9,543 kg/m³

7.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: T_f = 25,98 °C

Isı ve entalpi: bir maddeyi ısıtmak q = m·c·ΔT gerektirir. Kalorimetrede sıcak cismin verdiği ısı, soğuk cismin aldığı ısıya eşittir. Bir tepkimenin entalpi değişimi oluşum entalpilerinden bulunur: ΔH° = ΣΔH°f(ürünler) − ΣΔH°f(reaktanlar), her biri kendi katsayısıyla çarpılır.

Isı dengesi

100·0,129·(90 − T_f) = 100·4,18·(T_f − 24)

Son sıcaklık için çözün

T_f = (12,9·90 + 418·24)/(12,9 + 418) = 25,98 °C

Cevap

T_f = 25,98 °C

8.Kalorimetri ve entalpi

Cevap: ΔH° = −2802 kJ

Tepkime entalpisi

ΔH° = [6·(−393,5) + 6·(−285,8)] − [1·(−1274) + 6·0] = −2802 kJ

Cevap

ΔH° = −2802 kJ

Negatif: tepkime ısı verir (ekzotermik).

9.Kimyasal denge

Cevap: [H₂] = 0,2 mol/L

Kimyasal denge: aA + bB ⇌ cC + dD için denge sabiti, denge derişimleri kullanılarak K_c = [C]^c[D]^d/([A]^a[B]^b) şeklindedir. ICE tablosu (Başlangıç, Değişim, Denge), başlangıç miktarlarını katsayılarla ölçeklenmiş tek bir x bilinmeyeni üzerinden denge miktarlarına bağlar.

Denge ifadesi

36 = (2x)²/(0,8 − x)²

Karekök alın

6 = 2x/(0,8 − x) → x = 0,8·6/(2 + 6) = 0,6 mol/L

Denge derişimi

[H₂] = 0,8 − x = 0,2 mol/L

Cevap

[H₂] = 0,2 mol/L

10.Kimyasal denge

Cevap: [PCl₅] = 0,01459 mol/L

Denge ifadesi

0,5 = x²/(0,1 − x) → x² + 0,5·x − 0,05 = 0

İkinci derece denklemi çözün

x = (−0,5 + √(0,5² + 4·0,05))/2 = 0,08541 mol/L

Denge derişimi

[PCl₅] = 0,1 − 0,08541 = 0,01459 mol/L

Cevap

[PCl₅] = 0,01459 mol/L

11.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 2,454

pH: pH = −log₁₀[H₃O⁺] ve pOH = −log₁₀[OH⁻]; 25 °C'de pH + pOH = 14. Kuvvetli asitler ve bazlar tamamen iyonlaşır. Zayıf asit yalnızca kısmen: Ka = x²/(c − x), x = [H₃O⁺]. Zayıf asit ve konjuge bazından oluşan tampon Henderson–Hasselbalch denklemine uyar: pH = pKa + log([A⁻]/[HA]).

Denge

HA ⇌ H⁺ + A⁻: asidin x mol/L'si iyonlaşır.

Ka = x²/(0,2 − x) → x = 0,003518 mol/L

pH

pH = −log(0,003518) = 2,454

Cevap

pH = 2,454

12.pH ve tamponlar

Cevap: pH = 7,85

Nötrleşme

n(HA) = 0,1 − 0,02 = 0,08 mol

n(A⁻) = 0,15 + 0,02 = 0,17 mol

Henderson–Hasselbalch

pH = 7,523 + log(0,17/0,08) = 7,85

Cevap

pH = 7,85

13.Tepkime kinetiği

Cevap: t_½ = 5 min

Integrated rate laws: zero order: C = C₀ − kt (straight line, t½ = C₀/(2k)); first order: ln(C₀/C) = kt (t½ = ln 2/k); second order: 1/C − 1/C₀ = kt (t½ = 1/(kC₀)). Conversion X means C = C₀(1 − X).

İkinci derece yarılanma süresi

t_½ = 1/(k·C_A0) = 1/(0,25·0,8) = 5 min

Cevap

t_½ = 5 min

Sonraki her yarılanma süresi iki kat uzundur, çünkü C₀ yarıya inmiştir.

14.Tepkime kinetiği

Cevap: k₂ = 0,01357 min⁻¹

Tepkime hızları: birinci dereceden tepkime için −dC/dt = kC, dolayısıyla C = C₀·e^−kt ve yarılanma süresi ln 2/k derişime bağlı değildir. İkinci dereceden tepkime için 1/C = 1/C₀ + kt. Hız sabiti Arrhenius’a göre sıcaklıkla artar: k = A·e^−Ea/(RT).

Mutlak sıcaklıklar

T₁ = 293,1 K, T₂ = 308,1 K

Arrhenius oranı

ln(k₂/k₁) = −(50000/8,314)·(1/308,1 − 1/293,1) = 0,9986

k₂ = 0,005·e^0,9986 = 0,01357 min⁻¹

Cevap

k₂ = 0,01357 min⁻¹

ExamProblems · examproblems.com/courses/general-chemistry